-High cell density cultivations of recombinant E. coli have been increasingly used for the production of heterologous proteins. However, it is a challenge to maintain these cultivations within the desired conditions, given that some variables such as dissolved oxygen concentration (DOC) and feed flow rate are difficult to control. This paper describes the software SUPERSYS_HCDC, a tool developed to supervise fed-batch cultures of rE. coli with biomass concentrations up to 150 g DCW /L and cell productivities up to 9 g DCW .L -1 .h -1 . The tool includes automatic control of the DOC by integrated action of the stirrer speed as well as of the air and oxygen flow rates; automatic start-up of the feed flow of fresh medium (system based on a neural network committee); and automatic slowdown of feeding when oxygen consumption exceeds the maximum capacity of the oxygen supply.

RESUMO -A bactéria E. coli é muito empregada para obtenção de proteínas heterólogas utilizadas na produção de fármacos e preparados enzimáticos. Porém, o estresse gerado pelas estratégias de crescimento e de expressão da proteína acarreta mudanças morfológicas no microrganismo, além de afetar a reologia do caldo de cultivo. Essas alterações e seus reflexos na síntese da proteína ainda não foram plenamente estabelecidos. Neste trabalho, avaliou-se a morfologia celular e a reologia dos caldos durante a produção de fragmento de proteína de superfície S. pneumoniae em E. coli. Os experimentos foram realizado em biorreator tipo tanque agitado, utilizando meio definido e IPTG ou lactose como indutores. Empregou-se o modelo de Herschel-Bulkley para descrever a reologia durante o processo de produção, observando-se uma mudança significativa do comportamento reológico do caldo. Constatou-se ainda que a razão entre a concentração celular (em massa seca) e a densidade ótica aumenta ao longo da fase de indução, devido provavelmente ao acúmulo de proteína intracelular. Imagens obtidas por microscopia ótica foram empregadas para caracterização morfológica, indicando o aparecimento de estruturas alongadas durante o cultivo conduzido sob indução por lactose. Os resultados contribuem para ampliar a compreensão do processo de produção de proteínas heterólogas por rE. coli.